鲁科版选修第二章第1节-共价键模型全

第1节共价键模型第2章化学键与分子间作用力什么是化学键？OHH表示共价键没有化学键1、定义：相邻原子间强烈的相互作用3、什么是共价键？2、化学反应的实质？知识回顾旧键的断裂与新键的形成一、共价键1、定义：2、成键微粒：3、成键本质：原子间通过共用电子对所形成的的化学键。原子共用电子对知识回顾（1）电子式：（2）结构式：4、共价键的表示方法H-HNN问题探究一两个成键原子为什么能通过共用电子对相结合呢？1、共价键的形成条件A、一般在两非金属元素之间。B、一般成键原子有电子。二、共价键的形成及本质未成对2、共价键的本质成键原子相互接近时，原子轨道发生，自旋方向的电子形成，两原子核间的电子密度，电子在原子核间区域出现的概率增加，体系的能量。重叠相反未成对共用电子对增加降低电性作用氮气的化学性质很不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应。请你写出氮分子的电子式和结构式，并分析氮分子中氮原子的轨道是如何重叠形成化学键的问题探究二zzyyxσNNπzπy1、σ键原子轨道以“头碰头”方式互相重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键三、共价键的类型㈠σ键和π键相互靠拢s-ss-pp-p原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键2、π键σ键的常见类型有(1)s-s,(2)s-p,(2)p-p,请指出下列分子σ键所属类型:A、HBrB、NH3C、F2D、H2课堂练习s-ps-pp-ps-s3、σ键和π键的比较σ键π键成键方向电子云形状牢固程度成键判断规律“头碰头”“肩并肩”轴对称镜像对称强度大，不易断裂强度较小易断裂共价单键是键，共价双键中一个是键，另一个是键，共价三键中一个是键，另两个为键σσπσπ乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成？问题探究三乙烷：个σ键乙烯：个σ键个π键乙炔：个σ键个π键75132乙烯、乙炔分子中轨道重叠方式示意图2、已知π键可吸收紫外线，含π键物质可做护肤品。请问下列物质中哪些是含有π键的分子（）A.NH3B.CH4C.CO2D.C2H2课堂练习CD问题探究四请写出乙烯、乙炔与溴发生加成反应的反应方程式。并思考：在乙烯、乙炔和溴发生的加成反应中，乙烯、乙炔分子断裂什么类型的共价键？问题探究五根据氢原子和氟原子的核外电子排布，你知道F2和HF分子中形成的共价键有什么不同吗？根据元素电负性的强弱，你能判断F2和HF分子中共用电子对是否发生偏移吗？㈡、极性键和非极性键1、非极性键：两个成键原子吸引电子的能力（电负性），共用电子对偏移的共价键相同不发生相同2、极性键：两个成键原子吸引电子的能力（电负性），共用电子对偏移的共价键不同发生不同3、一般情况下，同种元素的原子之间形成共价键，不同种元素的原子之间形成共价键。非极性极性4、在极性共价键中，成键原子吸引电子能的差别越大，共用电子对的偏移程度，共价键的极性。越大越大三、共价键的特征共价键具有：饱和性和方向性最大重叠原理每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。共价键的参数1.键长：在分子中，两个成键的原子的核间距离叫做键长。键H—O（H2O）N—H（NH3）H—C（CH4）C=O（CO2）键长（10-10m）0．981．0191．0931．162一般说来，两个原子间所形成的键越短，键就越强，越牢固。2:键能:人们把101.3kPa，298K，断开１摩尔气态ＡＢ分子，形成气态Ａ原子和气态Ｂ原子所吸收的能量称为Ａ－Ｂ键的键能一般来说，键能越大，表示化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，下列分子中，受热时最稳定的是（）化学键H—HH—FH—ClH—Br键能（KJ/mol）436565431368A.氢气B.氟化氢C.氯化氢D.溴化氢B在含有多个共价键的分子中,相邻共价键之间存在一定的夹角，如H2O分子：CO2分子的键角CH4分子的键角3.键角:在分子中键和键之间的夹角叫做键角。小结：（1）键能：。键能越大，共价键越，含有该键的分子越。（2）键长：。键长越短，键就越（强或弱），分子越。（键长取决于成键原子的半径大小和键数例如：分子稳定性:ＨＦ＞ＨＣＩ＞ＨＢｒ＞ＨＩ）（3）键角：。键角可反映分子的空间构型，可进一步帮助我们判断分子的极性。（4）当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越短，键就越牢固。101.3kPa，298K，断开１摩尔气态ＡＢ分子，形成气态Ａ原子和气态Ｂ原子所吸收的能量强稳定强稳定反应热和键能的关系（1）反应热应该为断开旧化学键（拆开反应物→原子）所需要吸收的能量与形成新化学键（原子重新组合成反应生成物）所放出能量的差值。旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之为放热反应。（2）由于反应后放出的热量使反应本身的能量降低，故规定△H为“—”，则由键能求反应热的公式为△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和。提醒：反应热△H=生成物的总能量—反应物的总能量。（正好与上面相反）（3）放热反应的△H为“—”，△H＜0；吸热反应的△H为“+”，△H＞0。（4）反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。[练习]指出下列物质中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH非极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键非极性键非极性键极性键1、关于乙醇分子的说法正确的是（）A、分子中共含有8个极性键B、分子中不含非极性键C、分子中只含σ键D、分子中含有1个π键C课堂练习课堂练习73课堂练习3、下列分子中含有非极性键的共价化合物是（）A、F2B、C2H2C、Na2O2D、NH3B巩固练习1、下列说法正确的是（）A、有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键B2、相距很远的两个H原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将（）A、先变大后变小B、先变小后变大C、逐渐变小D、逐渐增大巩固练习B巩固练习3、下列不属于共价键的成键因素的是（）Ａ、共用电子对在两核间高频率出现Ｂ、共用的电子须配对Ｃ、成键后体系能量降低，趋于稳定Ｄ、两原子核体积大小要适中Ｄ４、下列微粒中原子最外层电子数均为8电子稳定结构的是()PCl5NO2NF3CO2BF3H2O经验规则：中心原子的化合价+该原子最外层电子数=8，则原子达到最外层电子数为8电子稳定结构巩固练习自然界中美丽的雪花雪花的外部结构水分子间的整齐排列水分子模型分子之间通过什么作用结合？氢氧原子间通过什么作用结合？2、共价键的成键微粒是？1、共价键是原子间通过共用电子对所形成的的化学键。通过必修的学习,你对共价键有那些了解？3、共价键存在于哪些物质中？非金属单质共价化合物离子化合物【回顾】原子“联想·质疑”在水和氯化氢两种化合物的分子内部，原子间通过共用电子对形成了共价键。氢原子为什么会与氧原子或氯原子结合形成稳定的分子？氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水分子时原子个数比却为2:1，这又是为什么？为什么原子间可以通过共用电子对形成稳定的分子？共价键究竟是怎样形成的，其特征又是怎样的呢？【探究】以氢分子的形成为例研究共价键的形成及共价键的本质氢原子的价电子构型如何？vr0V：势能r：核间距两个核外电子自旋方向相反的氢原子靠近r0vr0r0V：势能r：核间距r0vr0r0V：势能r：核间距r0vr0r0V：势能r：核间距vr0V：势能r：核间距两个核外电子自旋方向相同的氢原子靠近共价键的形成：成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，电子在两原子核之间出现的概率增加，受到两个原子核的吸引，导致体系的能量降低，形成化学键。一、共价键1、共价键的形成及本质（1）共价键的形成：电子在两原子核之间出现的概率增加，受到两个原子核的吸引，导致体系的能量降低，形成化学键。（2）共价键的概念：原子间通过共用电子形成的化学键。（4）共价键的形成条件：（3）共价键的本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。如：HCl、HBr、H2O、NH3、CH4、CO2、SO2的原子之间都形成共价键。包括吸引和排斥，当吸引和排斥达到平衡时即形成了稳定的共价键①电负性相同或相差很小的非金属元素原子之间形成共价键。②一般成键原子有未成对电子(自旋相反)。③成键原子的原子轨道在空间重叠。（5）表示方法：①电子式：在元素符号的周围用小点（或X）来描述分子中原子共享电子以及原子中未成键的价电子的式子。如：[试一试]你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？H2:H·+H·H︰HHCl:H·+·Cl︰‥‥H︰Cl︰‥‥·Cl︰‥‥︰Cl·+‥‥︰Cl︰Cl︰‥‥‥‥Cl2︰②结构式：是表示物质里原子的排列顺序和结合方式的化学式。用“－”、“＝”、“≡”分别表示1、2、3对共用电子。（分别称为共价单键、共价双键、共价叁键）[试一试]用结构式表示HF、CO2、N2、NH4+、C2H6O甲“交流·研讨”你已经了解到，水分子的化学式之所以是H2O，是因为氧原子有两个未成对电子，它们分别与氢原子的一个未成对电子配对成键形成水分子。那么，由氮原子构成的氮分子的结构又是怎样的呢？为什么氮气非常稳定，不易发生化学反应呢？N原子的价电子排布式：【探究】利用所学知识分析N2的结构，解释氮气化学性质稳定的原因。2S2P23N原子的价电子轨道表示式：N2的结构式：N三N原子轨道的重叠方式？↑↓↑↑↑2S2PXZYYZXXYZPZPXPYXYYZZPX-PXXYYZZPY-PY【小结】σ键的成键特点：①沿键轴（两核的连线）方向“头碰头”重叠成键②σ键可以沿键轴旋转；③σ键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。2、σ键与π键（1）σ键：原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。按电子云重叠方式分类【小结】π键的成键特点:①“肩并肩”重叠成键；②电子云重叠程度不及σ键，较活泼；③π键必须与σ键共存；④π键不能自由旋转。（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键。【小结】一般说来，共价单键是σ键，共价双键一般是σ+π键，共价叁键则是σ+2π键，所以在分子中，σ键是基础，且任何两个原子之间只能形成一个σ键。（3）σ键与π键的比较电子云重叠方式结构特征强度存在σ键π键头碰头轴对称较大单、双、三键肩并肩镜像对称较小双、三键“交流·研讨”Cl2、HCl、H2S分子中的共价键是σ键，还是π键？σ键O2、C2H4、C2H2分子中的呢？为什么氢原子与氯原子结合成氯化氢分子时原子个数比为1:1，而氢原子与氧原子结合成水分子时原子个数比却为2:1？（1）因为每个原子所提供的的数目是一定的，所以在共价键的形成过程中，一个原子的未成对电子与另一个原子中未成对电子配对成键后，，一般不能与其它原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能或是一定的，这称为共价键的饱和性。显然，共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相结合的关系。（2）在形成共价键时，愈多，电子在愈大，所形成的共价键愈，因此共价键尽可能沿着，这就是共价键的方向性。共价键的方向性决定了分子的构型。【阅读课本P34】未成对电子形成共价键的总数以单键连接的原子数目原子轨道重叠核间出现的概率牢固电子出现概率最大的反向形成空间填写下列空格中内容3、共价键的特征（1）饱和性：每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。（2）方向性：共价键尽可能沿着电子出现概率最大的反向形成，这就是共价键的方向性。原子有几个未成对电子(包括原有的和激发而生成的)就形成几个共价键各原子轨道在空间分布方向是固定的,所以,为了满足轨道的最大程度重叠，共价键必须沿一定方向形成。是否所有的共价键都有方向性?H2HCl特征组成原子吸引共用电子对的能力共用电子对的